Пристрій для озонової стерилізації матеріалів і виробів

1. Пристрій для озонової стерилізації матеріалів і виробів, що включає генератор озону, стерилізаційну ванну з ультразвуковим випромінювачем, з'єднаним з ультразвуковим генератором, 3 57324 Найбільш близьким по призначенню, конструкції і досягаємому результату до пристрою, що заявляється, обраним як прототип, є пристрій озонової стерилізації [4]. Він включає генератор озону, стерилізаційну ванну з ультразвуковим випромінювачем, з'єднаним з ультразвуковим генератором, два ультрафіолетових випромінювача. У стерилізаційній ванні цього пристрою проводять як чистку, дезінфекцію так і стерилізацію забруднених матеріалів і виробів. Для забезпечення необхідного рівня стерилізації додатково використовують хімічні дезінфікуючи або стерилізуючи матеріали. Процес стерилізації і дезінфекції у цьому пристрої займає 30 хвилин і більше, залежно від рівня забруднення матеріалів і виробів. Недоліками відомого пристрою є великі затрати витратних матеріалів, електроенергії і часу для стерилізації матеріалів і виробів. Це обумовлено тим, що для ефективного знищення мікроорганізмів додатково використовують хімічні дезінфікуючи або стерилізуючи матеріали та ультрафіолетове випромінювання, бо у водно-озоновому розчині при температурі вищої за 20°С концентрація озону недостатня. Водно-озоновий розчин готується безпосередньо у стерилізаційній ванні. Це призводить до збільшення часу розчинення озону у воді і, як наслідок, збільшення часу стерилізації. Недоліком також є те, що передстерилізаційна обробка та дезінфекція проводяться в одній стерилізаційній ванні, що потребує її підготовки до процесу стерилізації після чищення і дезінфекції матеріалів і виробів. В основу корисної моделі поставлено технічну задачу удосконалення відомого пристрою озонової стерилізації матеріалів і виробів для підвищення ефективності стерилізації, виключення додаткових стерилізуючих та дезінфікуючих засобів, забезпечення простоти і доступності використання пристрою. Удосконалення повинно забезпечити ефективну стерилізацію без застосування ультрафіолетового опромінювання та хімічних або 4 дезінфікуючих стерилізаційних матеріалів. Це дозволить досягти ефективної стерилізації при виключенні допоміжних витратних матеріалів, часу стерилізації та витрат електроенергії. Удосконалення повинно здійснюватися шляхом забезпечення можливості підвищення концентрації озону у стерилізаційному водно-озоновому розчині. Поставлена задача досягається у патентуємому пристрої озонової стерилізації матеріалів і виробів, що, як і пристрій, прийнятий за прототип, включає генератор озону, стерилізаційну ванну з ультразвуковим випромінювачем, з'єднаним з ультразвуковим генератором. На відміну від прототипу патентуємий пристрій додатково має, сполучений з генератором озону, водно-озоновий змішувач, з'єднаний зі стерилізаційною ванною у циркуляційному контурі і охолоджувач. Охолоджувач може бути проточного типу і також входити до вищезгаданого циркуляційного контуру зі стерилізаційною ванною і водноозоновим змішувачем. Цей пристрій також може мати сполучену з генератором озону окрему передстерилізаційну ванну, до якої підключений окремий ультразвуковий генератор з випромінювачем. У змішувачі, запропонованого пристрою, готується водно-озоновий розчин до подачі його у стерилізаційну ванну і при потребі охолоджується в охолоджувачі. Завдяки цьому з'являється можливість підвищити концентрацію озону у розчині для стерилізації. Вона стає достатньою для ефективного знищення мікроорганізмів без застосування додаткових хімічних засобів і ультрафіолетового випромінювання. Циркуляція води або водноозонового розчину через охолоджувач, підтримка зниженої температури стерилізації впродовж усього процесу при використанні імпульсної ультразвукової дії забезпечує концентрацію озону, необхідну для найбільш ефективної стерилізації (див. табл.1). Таблиця 1 Температура води °С Концентрація озону у воді (мг/л) 50 2,28 У пристрої, що заявляється, для якісного очищення матеріалів і виробів від органічних забруднень, а також збереження необхідного для стерилізації ступню чистоти стерилізаційної ванни, передстерилізаційна обробка проводиться в окремій передстерилізаційній ванні під дією ультразвуку у воді, до якої поступає озон, що виробляє генератор озону. Ці засоби зробили можливим у декілька разів зменшити час розчинення озону у воді і збільшити його концентрацію і, таким чином, досягти максимально ефективної стерилізації за більш короткий час, виключити із процесу стерилізації хімічні стерилізуючи та дезінфікуючи речовини, ультрафіолетове випромінювання, зменшити затрати витратних матеріалів та електроенергії. Суть корисної моделі пояснюється схемою пристрою, яку зображено на фігурі. 45 2,83 40 3,56 35 4,37 30 5,38 25 6,56 20 8,25 15 10 Запропонований пристрій (див. Фіг.) містить такі основні елементи: стерилізаційну ванну 1, насос 2, який з'єднано зі стерилізаційною ванною для нагнітання водно-озонового розчину до внутрішніх порожнин виробів складної форми, генератор озону 3, з'єднаний з осушувачем 4, компресором 5, змішувачем 6 для отримання водноозонового розчину. Змішувач 6 зв'язано із циркуляційним насосом 7, охолоджувачем 8, датчиком температури 9 і стерилізаційною ванною 1 у циркуляційний контур. Деструктор 10, вимірювач озону 11, ультразвуковий генератор 12 і ультразвуковий випромінювач 13 також з'єднані зі стерилізаційною ванною 1. До передстерилізаційної ванни 14 підключені генератор озону 3, ультразвуковий генератор 15 з ультразвуковим випромінювачем 16. Приклад роботи пристрою. 5 57324 Передстерилізаційну ванну 14 заповнюють водою, на дно якої кладуть медичні вироби. Одночасно включають генератор озону 3 та ультразвуковий генератор 15 з ультразвуковим випромінювачем 16. Вироблений озон у генераторі озону 3 поступає до предстерилізаційної ванни 14, де змішується з водою і утворює водно-озоновий розчин. У цьому розчині під дією ультразвуку проводиться чистка та дезінфекція медичних виробів. Після передстерилізаційної обробки воду зливають. Стерилізаційну ванну 1 заповнюють дистильованою водою до необхідного рівня, на дно якої кладуть дротяний кошик (на схемі, яка зображена на Фіг. не показано) з медичними виробами, які пройшли передстерилізаційну обробку. Медичні вироби з довгими внутрішніми поверхнями, наприклад ендоскоп, закріплюють на тримачі (на Фіг. не показано). В даному разі вода нагнічується до внутрішніх порожнин виробів насосом 2. До генератора озону 3 крізь осушувач 4 нагнічується компресором 5 повітря. В генераторі озону 3 виробляється озон з концентрацією від 20 до 90 мг/л, яка контролюється вимірювачем озону (на Фіг. не показ.). Озон через клапан, зворотний клапан, регулятор потоку (на Фіг. не показ.) поступає до змішувача 6. Вода зі стерилізаційної ванни 1 через циркуляційний насос 7 і охолоджувач 8 поступає у змішувач 6, де змішується з озоном. Температура води (на початку роботи пристрою) або водно-озонового розчину (в процесі стерилізації при циркуляції) контролюється датчиком температури 9. Водно-озоновий розчин, який отримано у змішувачі 6, подається до стерилізаційної ванни 1. Починається циркуляційний процес. Надлишковий озон зі стерилізаційної ванни 1 надходить до де 6 структора 10. Концентрація озону періодично контролюється вимірювачем озону 11. По досягненню заданої температури води у стерилізаційній ванні 1, яка вимірюється датчиком температури 9, подається сигнал на мікропроцесор (на фіг. не показ.) для включення ультразвукового генератора 12 та ультразвукового випромінювача 13. Час включення і виключення ультразвукового генератора 12 та ультразвукового випромінювача 13 залежить від заданого інтервалу зміни температури циклу стерилізації. Після закінчення стерилізації вода зі стерилізаційної ванни 1 та трубок видаляється через кран зливу (на Фіг. не показано). Включається насос 19 для продувки стерилізаційної ванни 1. Повітря з ванни 1 циркулює крізь вимірювач озону 11 та деструктор 10 до моменту, коли концентрація озону не досягне значення нижчого за ПДК. Після відкривається стерилізаційна ванна 1. Цикл стерилізації завершено. Увесь процес ведеться в автоматичному режимі за допомогою мікропроцесора. Ефективність даного пристрою доведено на прикладі лабораторних мікробіологічних досліджень. Досліджувалася стерилізація медичного інструменту, який був забруднений тестовими культурами Е.соlі 055 К 59 №3912/41, Staphylococcus aureus ATCC №25923, Pseudomonas Aeruginoza 27/99, Сl. Oedematiens 198, B.cereus №8035 та інші. Для мікробіологічного аналізу було здійснено забір води зі стерилізаційної ванни до початку процесу стерилізації і потім через 1, 2, 5, 10, 15, 30 хвилин після початку стерилізації. Результати мікробіологічного аналізу після стерилізації представлені у таблиці 2. Таблиця 2 Найменування тест-культур Е.соlі 055 К 59 №3912/41 Staphylococcus aureus ATCC №25923 Pseudomonas Aeruginoza 27/99 Cl. Oedematiens 198 B.cereus №8035 Концентрація тест-культур, мг/л 1,8 Температура во- Контроль росту тест-культур після стерилізації (хвил.) дно-озонового розчину, °С 1 2 5 10 15 30 60 19,0 + + 1,8 19,0 + + 6,0 17,5 + + 8,5 10,0 16,0 15,0 + + + + + Як бачимо з табл.2, при концентрації 1,8 мг/л і температурі водно-озонового 19,0°С тести-культур Е.соІі 055 К 59 №3912/4, Staphylococcus aureus ATCC №25923 на забрудненому медичному інструменті зникли за 5 хвилин стерилізації запропонованим способом. Pseudomonas Aeruginoza 27/99 при концентрації 6,0 мг/л і температурі стерилізації 17,5°С - за 5 хвилин. Сl. Oedematiens 198 при концентрації 6,0 мг/л і температурі стерилізації 16,0°С - за 5 хвилин. B.cereus №8035 при концентрації 10,0 мг/л і температурі стерилізації 15,0°С за 10 хвилин. Таким чином, пристрій, що пропонується, удосконалює використання озону і ультразвуку при стерилізації у водному середовищі. Використання запропонованого пристрою озонової стерилізації матеріалів і виробів дозволяє виключити з процесу стерилізації додаткові стерилізуючи та дезінфікуючи засоби для дезінфекції і стерилізації, зменшити час стерилізації, дозволяє проводити стерилізацію матеріалів та виробів, які не витримують підвищеної температури при їх обробці. У цьому пристрої можна проводити стерилізацію високого рівня, ефективно як зовні, так і на внутрішніх поверхнях, стиках, в щілинах, а також передстерилізаційну обробку матеріалів і виробів. Джерела інформації: 1. Абрамова И.М. Современные возможности выбора химических стерилизующих средств для изделий медицинского назначения из термолабильных материалов в лечебно-профилактических 7 57324 учреждениях // Дезинфекционное дело, 2003. №2. - С. 35-38. 2. Патент США №5868999 (А). Febr. 9, 1999. Priority: March 19, 1996. Комп’ютерна верстка А. Рябко 8 3. Патент США №7128872 (В2). Oct. 31, 2006. Priority: Apr.30, 1999. 4. Заявка на патент США №20050220665 (A1). Oct. 6, 2005. Priority: Apr.5, 2004 (прототип). Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601